擁有足夠高能量的輻射，可以把原子電離。一般而言，電離是指電子被電離輻射從電子殼層中擊出，使原子帶正點。由於細胞由原子組成，電離作用可以引致癌症。一個細胞大約由數萬億個原子組成。電離輻射引致癌症的幾率取決於輻射劑量率及接受輻射生物之感應性。α、β、γ輻射及中子輻射均可以加速至足夠高能量電離原子。
基本介紹
- 中文名：輻射的作用
- 外文名：Radiation work
- 來源：太陽
- 原理：物理過程的原動力
- 套用：農作物增產
海陸表面的熱能主要來自太陽，太陽輻射能是大氣中一切物理過程的原動力。各地氣候差異的基本原因是太陽輻射能量在地球上分布不均勻。各地全年所得太陽輻射因緯度而異即隨著緯度的增高而減少。各地所得太陽輻射量的季節變化也因緯度而不同，即隨緯度的增高季節變化加大。由此可看出都表現在緯度的差異上。
如果把地面和上面的空氣柱看作是一個整體，那么收入的輻射(地面和大氣吸收的太陽輻射)和支出輻射(返回宇宙間的地面和大氣的長波輻射)的差額,就是地一氣系統的輻射平衡。輻射差額赤道最大，向高緯度逐漸變小由赤道到緯度30°地區為正值，在30°以北變為負值。它的絕對值向高緯度增加而到極地為最大。由此可見，熱帶和副熱帶熱量收入大於支出，而溫度和寒帶則支出大於收入，因此必然會發生熱量由赤道向兩極輸送的情況。
我們分析一下緯度所引起的輻射因子的最簡單的情況，也就是在大氣上界的太陽輻射情況，即天文輻射。因為大氣上界排除了大氣對太陽輻射的影響，那么，太陽光熱的分布，只受日地距離、日照時數和太陽高度(即太陽入射角)三個因素的影響，儘管這是一種純理論研究的理想情況，但它與今天地表面的實際輻射情況大體相似，而且，它是實際輻射情況的基礎，是今天世界輻射分布和氣候狀況的基本輪廓。因此，它是具有現實意義的。
表13-1 水平面上天文輻射日總量（卡/厘米2·日）
緯度日總量日期 90°N 70°N 50°N 30°N 10°N 0°N 10°S 30°S 50°S 70°S 90°S 春分 0 316 593 799 909 923 909 799 593 316 0 夏至 1110 1043 1020 1005 900 814 708 450 170 0 0 秋分 0 312 312 789 898 912 898 789 596 312 0 冬至 0 0 181 480 756 869 962 1073 1089 11145 1195
緯度日總量日期 | 90°N | 70°N | 50°N | 30°N | 10°N | 0°N | 10°S | 30°S | 50°S | 70°S | 90°S |
春分 | 0 | 316 | 593 | 799 | 909 | 923 | 909 | 799 | 593 | 316 | 0 |
夏至 | 1110 | 1043 | 1020 | 1005 | 900 | 814 | 708 | 450 | 170 | 0 | 0 |
秋分 | 0 | 312 | 312 | 789 | 898 | 912 | 898 | 789 | 596 | 312 | 0 |
冬至 | 0 | 0 | 181 | 480 | 756 | 869 | 962 | 1073 | 1089 | 11145 | 1195 |
表13-2 北半球各緯度冬夏半年和全年輻射量（千卡/厘米2）
緯度輻射量日期 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° 夏半年 160.6 170.0 174.6 174.4 169.7 160.9 149.1 138.7 134.5 133.3 冬半年 160.6 146.8 129.0 107.8 84.0 58.7 33.6 134.4 3.24 0 全年 321.2 316.8 303.6 282.2 253.7 219.6 182.7 152.1 137.8 133.3
緯度輻射量日期 | 0° | 10° | 20° | 30° | 40° | 50° | 60° | 70° | 80° | 90° |
夏半年 | 160.6 | 170.0 | 174.6 | 174.4 | 169.7 | 160.9 | 149.1 | 138.7 | 134.5 | 133.3 |
冬半年 | 160.6 | 146.8 | 129.0 | 107.8 | 84.0 | 58.7 | 33.6 | 134.4 | 3.24 | 0 |
全年 | 321.2 | 316.8 | 303.6 | 282.2 | 253.7 | 219.6 | 182.7 | 152.1 | 137.8 | 133.3 |
(1)天文輻射日總量的分布在緯度方向上是不均衡的。在春、秋分日，太陽直射赤道，單位面積上所獲得太陽光熱最多，而且在南北半球各相當緯度的太陽高度角對稱分布，大致相同，日照時間也相等，獲得等量的太陽輻射，並向兩極逐漸減少。故赤道地區全年有兩個最高值(春分日和秋分日)，使低緯度氣溫的年變化具有"雙峰型"的特點。在夏至日，太陽直射北回歸線，這時南極圈以內的地區出現極夜，日照時間自南極圈向北逐漸增大；太陽高度自南極圈的0°逐漸向北增大，至北回歸線達最高，再向北又逐漸減小。因此，太陽輻射的分布自南極圈起向北遞增。在北極圈附近，由於日照時數的增長大於因太陽高度角的減小而少得的太陽輻射，所以到達北極出現了最高值(冬至日情況與此相反)。這樣，就使高、中緯度的氣溫年變化呈現“單峰型”的特點。
(2)天文輻射日總量的年變化，是隨緯度的增高而加大的。赤道上為109卡/厘
米2·日,極地則為1110卡/厘米2·日,二者相差10倍。這和氣溫年變化隨緯度的增高而加大的特點是一致的。
米2·日,極地則為1110卡/厘米2·日,二者相差10倍。這和氣溫年變化隨緯度的增高而加大的特點是一致的。
(3)天文輻射的年總量隨緯度的增高而遞減。最高值出現在赤道，最小值在極地。這正和赤道在一年之內太陽高度角最大，獲得的熱量最多，氣溫是隨緯度的增高而降低的規律相符合。
(4)太陽輻射最高值，夏半年在20°N～30°N附近的地區，由此向南、向北減少，且南北之間的輻射量差異小。這和夏季熱赤道隨著太陽直射點的北移、南北溫差較小的特點相吻合；而冬半年則出現在赤道，隨緯度的增高而減小，且南北之間的輻射量相差較大。這與冬半年南北溫差較大的特點是一致的。
(5)同一緯度地帶，日、季、年輻射量到處都相同，這表明天文輻射具有緯向帶狀分布的特點。這就是氣溫呈緯向分布的基本原因。
天文輻射的緯向分布特點，使地球上出現相應的緯向氣候帶，如赤道帶、熱帶、副熱帶、溫帶、寒帶等，都稱為天文氣候帶。這是理想的氣候帶，而實際氣候遠為複雜，但這已形成全球氣候的基本輪廓。
